Le jardin figurant en arrière plan du tableau L'Odalisque à l'esclave de Ingres fut peint d'après des études faites dans le parc du château.
Cette architecture révèle un style classique par la rigoureuse disposition des fenêtres, qui marque les étages, et par l'entrée monumentale, précédée d'un large escalier. La façade est ornée de colonnes et d'un fronton à l'antique.
Les fines boiseries de la salle à manger, attribuées au menuisier Bernard Toro, datent de l'époque Louis XIV. De nombreuses pièces ont été lambrissées sous Louis XV.
Dans la salle de musique du château est exposée l’Âge d’Or, une fresque peinte par Ingres au XIXe siècle.
En 1995, l'escalier intérieur du château de Dampierre a servi de décor au film Ridicule de Patrice Leconte, faute d'avoir obtenu les autorisations nécessaires pour tourner au château de Versailles.